内容正文:
6.数学教科书中这样写道:
“我们把多项式a2+2ab+b2及a2-2ab
+b2叫做完全平方式”,如果一个多项式
不是完全平方式,我们常做如下变形:先
添加一个适当的项,使式子中出现完全
平方式,再减去这个项,使整个式子的值
不变,这种方法叫做配方法.配方法是一
种重要的解决问题的数学方法,不仅可
以将一个看似不能分解的多项式分解因
式,还能解决一些与负数有关的问题或
求代数式最大值、最小值等.
例如:分解因式
x2+2x-3=(x2+2x+1)-4
=(x+1)2-4=(x+1+2)(x+1-2)
=(x+3)(x-1);
例如求代数式2x2+4x-6的最小值2x2
+4x-6=2(x2+2x-3)=2(x+1)2-8.
可知当x=-1时,2x2+4x-6有最小
值,最小值是-8,根据阅读材料中配方
法解决下列问题:
(1)分解因式:m2-4m-5= .
(2)当a,b为何值时,多项式a2+b2-4a
+6b+18有最小值,并求出这个最小值.
(3)当a,b为何值时,多项式a2-2ab+
2b2-2a-4b+30有最小值,并求出这个
最小值.
第3讲 分式与根式
[初中知识回顾]
一、分式
一般地,如果A,B 表示两个整式,并且
B 中含有字母,那么式子AB
叫做分式.当
M≠0时,分式AB
具有下列性质:
A
B=
A×M
B×M
;A
B=
A÷M
B÷M.
上述性质被称为分式的基本性质.
二、二次根式
1.定义:一般地,形如 a(a≥0)的式子叫
做二次根式.根号下含有字母、且不能够
开得尽方的式子称为无理式.例如3a+
a2+b+2b,a2+b2等是无理式,而2
x2+ 22x+1
,x2+ 2xy+y2,a2等是
有理式.
2.二次根式 a2的意义
a2=|a|=
a,a≥0,
-a,a<0.
·31·
第二部分 初中知识拓展精讲
[高中知识衔接]
一、繁分式
像
a
b
c+d
,m+n+p
2m
n+p
这样,分子或分母中又
含有分式的分式叫做繁分式.
二、分母(子)有理化
把分母(子)中的根号化去,叫做分母
(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,
需要引入有理化因式的概念.两个含有
二次根式的代数式相乘,如果它们的积
不含有二次根式,我们就说这两个代数
式互为有理化因式,例如2与2,3a与
a,3+6与3-6,23-32与23
+32等等.一般地,a x与 x,a x+
by与a x-by,a x+b与a x-b
互为有理化因式.
分母有理化的方法是分母和分子都乘以
分母的有理化因式,消去分母中的根号
的过程;而分子有理化则是分母和分子
都乘以分子的有理化因式,消去分子中
的根号的过程.
在二次根式的化简与运算过程中,二次
根式的乘法可参照多项式乘法进行,运算
中要运用公式 a·b= ab(a≥0,b≥
0);而对于二次根式的除法,通常先写成
分式的形式,然后通过分母有理化进行
运算;二次根式的加减法与多项式的加
减法类似,应在化简的基础上去括号与
合并同类二次根式.
衔接点一 分式
【例1】 化简(m-2mn-n
2
m
)÷m
2-n2
m2+mn
的
正确结果是 ( )
A.m-n B.m+n
C.1m-n D.
1
m+n
【解析】 原 式=(m
2
m -
2mn-n2
m
)÷
(m+n)(m-n)
m(m+n)
=m
2-2mn+n2
m ÷
m-n
m
=
(m-n)2
m
· m
m-n
=m-n.
【答案】 A
[跟踪训练]
1.结合图,观察下列式子:
(x+p)(x+q)=x2+px+qx+pq
=x2+(p+q)x+pq
于是有:x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x
+q).
(1)填空:因式分解x2+5x+6=(x+
)(x+ );
(2)化 简:(x
2-x-2
x2-4x+4-
2x+6
x2+x-6
)
÷ xx-2
;
(3)化简: 1x2+x+
1
x2+3x+2+
1
x2+5x+6
+ 1x2+7x+12.
·41·
初高中衔接教材
衔接点二 根式化简
【例2】 阅读下面的材料,解答后面提出的
问题:
在二次根式计算中我们常常遇到这样的
情况:(2+3)×(2-3)=1,
(5+ 2)×(5- 2)=3,它们的积不
含根号,我们说这两个二次根式互为有
理化因式,其中一个是另一个的有理化
因式.于是,二次根式的除法可以这
样解:
1
3
=1×3
3×3
= 33
,
2+3
2-3
=
(2+3)×(2+3)
(2-3)×(2+3)
=7+43.
像这样通过分子、分母同乘一个式子把
分母中的根号消去的方法,叫做分母有
理化.
解决问题:
(1)4+7的一个有理化因式是 .
(2)已知x= 3+2
3-2
,y=
3-2
3+2
,则1
x
+1y= .
(3)利用上面所提供的解法,请化简
1
1+2
+ 1
2+3
+ 1
3+4
+ … +
1
98+ 99
+ 1
99+ 100
.
【解析】 (1)∵(4+7)(4-7)=16-7
=9,
∴4+7的一个有理化因式是4-7.
(2)∵x= 3+2
3-2
,
∴1x=
3-2
3+2
=
(3-2)2
(3+2)(3-2)
=(3-2)2=5-26,
同理,1
y=5+26
,
∴1x+
1
y=5-26+5+26=10.
(3)原式= 2-1+ 3- 2+…+ 100
- 99=10-1=9.
【答案】 (1)4-7 (2)10 (3)9
[跟踪训练]
2.先 化 简,再 求 值:4a-b+
a+b
ba-ab
+
a-b
ba-ab
,其中a=1,b=2.
衔接点三 含未知数的根式的化简
【例3】 计算:32 4x+2
x
9-x
1
x+
2 x2
(x>0).
【解】 原式=32
·2 x+2× x3 -x
·
x
x +2×
2x
2 =3 x +
2 x
3 - x
+ 2x
=8 x3 + 2x.
·51·
第二部分 初中知识拓展精讲
[跟踪训练]
3.(1)化简: a
a- ab
+ a
a+ ab
;
(2)化简: x2+1x2-2
(0<x<1).
1.若式子 x+1+x-2 在实数范围内有意
义,则x的取值范围是 ( )
A.x>-1 B.x≥-1
C.x≥-1且x≠0D.x≤-1且x≠0
2.已知a>b>0,且a2+b2=3ab,则(1a+
1
b
)2÷(1a2-
1
b2
)的值是 ( )
A.5 B.-5
C.55 D.-
5
5
3.已 知 a = 1
2+1
,求 a
2-2a+1
a-1 -
a2+2a+1
a2+a
的值.
4.请仿照例子解题:
M
x+1+
N
x-1=
1-3x
x2-1
恒成立,求M、N 的
值.
解:∵ Mx+1+
N
x-1=
1-3x
x2-1
,
∴M
(x-1)+N(x+1)
(x+1)(x-1) =
1-3x
x2-1
,
则Mx-M+Nx+N(x+1)(x-1) =
1-3x
x2-1
,
即
(M+N)x-M+N
(x+1)(x-1) =
1-3x
x2-1
,
故
M+N=-3
-M+N=1 ,解得 M=-2N=-1 .
请你按照上面的方法解题:若 M
x+2+
N
x-2=
x-8
x2-4
恒成立,求M、N 的值.
·61·
初高中衔接教材
5.我们知道,(2)2=2;(4+3)(4-3)=
42-(3)2=13……如果两个含有二次
根式的非零代数式相乘,它们的积不含
有二次根式,就说这两个非零代数式互
为有理化因式.如4+3与4-3互为有
理化因式,5+2与 5- 2互为有理化
因式.
利用这种方法,可以将分母中含有二次
根式的代数式化为分母是有理数的代数
式,这个过程称为分母有理化.例如:1
2
=
2
2×2
= 22
, 1
3-2
= 3+2(3-2)(3+2)
=
3+2
(3)2-22
= 3+2-1 =-3-2.
(1)4
5
分母有理化的结果是 ;
(2)按 上 面 的 方 法 将 1
7+6
和
1
n+ n+1
分母有理化;
(3)利用以上知识计算: 1
1+2
+ 1
2+3
+ 1
3+4
+…+ 1
2
022+ 2
023
.
6.已 知x,y 为 实 数,且y= x-27-
227-x+13
,求xy的平方根.
7.我们已经学习了整式、分式和二次根式,
当被除数是一个二次根式,除数是一个
整式时,求得的商就会出现类似 b
a
的形
式,我们把形如 b
a
的式子称为根分式,例
如 3
2
,x-1
x
都是根分式.
(1)下列式子中① aa2+1
,② 3
x+1
,
③ a
2+3
2
, 是根分式(填写序号即
可);
(2)写出根分式 x-1x-2
中x 的取值范围
;
(3)已知两个根分式M= x
2-6x+7
x-2
,
N= 2x-1x-2 .
①若M2-N2=1,求x的值;
②若M2+N2是一个整数,且x为整数,
请直接写出x的值: .
·71·
第二部分 初中知识拓展精讲
8.阅读理解
材料1:为了研究分式1x
与其分母x的数
量变化关系,小明制作了表格,并得到如
下数据:
x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 …
1
x
… -0.25-0.3-0.5 -1
无意
义
1 0.50.30.25…
从表格数据观察,当x>0时,随着x 的
增大,1
x
的值随之减小,若x 无限增大,
则1
x
无限接近于0;当x<0时,随着x的
增大,1
x
的值随之减小.
材料2:在分子、分母都是整式的情况下,
如果分子的次数低于分母的次数.称这
样的分式为真分式.如果分子的次数不
低于分母的次数,称这样的分式为假
分式.
任何一个假分式都可以化为一个整式与
一个真分式的和.
例如:x+1
x-4=
(x-4)+5
x-4 =
x-4
x-4+
5
x-4
=1+ 5x-4.
根据上述材料完成下列问题:
(1)当x>0时,随着x 的增大,1+1x
的
值 (增大或减小);当x<0时,
随着x的增大,x+2x
的值 (增大
或减小);
(2)当x>1时,随着x 的增大,3x+1x-1
的
值无限接近一个数,请求出这个数;
(3)当0<x<2时,请直接写出代数式
2x-1
x-3
的值的范围 .
第二章 方程与函数
第1讲 一元二次方程
[初中知识回顾]
1.一元二次方程的解法
配方法:先把一元二次方程进行配方,化
成(mx+n)2=r(r≥0)的形式,再用直
接开平方法求解.
公式法:利用一元二次方程ax2+bx+c
=0(a≠0)的求根公式
x=-b± b
2-4ac
2a
求解.
因式分解法:如果一元二次方程ax2+bx
+c=0(a≠0)的等式左边可以分解为两
·81·
初高中衔接教材
∴PQ=x-y,PN=EN-EP=
S
y-
S
x
,
∴
S长方形PQMN
S长方形ABCD
=
(x-y)(
S
y-
S
x
)
(x+y)(
S
y+
S
x
)
=
(x-y)(
1
y-
1
x
)
(x+y)(
1
y+
1
x
)
=
(x-y)2
(x+y)2
=y
2
9y2
=19.
答案:1
9
3.解析:根据题意得:(x-3)(x-5)=x2-8x+
15=x2+px+q,
∴p=-8,q=15,
则(2p+q)2
022=(-16+15)2
022=1.
答案:1
4.解:(1)3x-12x3=3x(1-4x2)
=3x(1+2x)(1-2x).
(2)a2-4ab+4b2=a2-2×a×2b+(2b)2
=(a-2b)2.
(3)x2-2x-8=(x-4)(x+2).
(4)(2x+y)2-(x-2y)2=[(2x+y)+(x-
2y)][(2x+y)-(x-2y)]
=(3x-y)(x+3y).
5.解:(1)i3=-i;2i4=2.
(2)①(3+i)(3-i)=9-i2=9+1=10.
②(3+i)2=9+i2+6i=9-1+6i=8+6i.
(3)∵(x+3y)+3i=(1-x)-yi(x,y 为实
数),
∴-y=3,x+3y=1-x.
∴y=-3,x=5.
(4)∵i2=-1,
∴m2+16=m2-16i2=(m+4i)(m-4i).
6.解析:(1)m2-4m-5=m2-4m+4-9
=(m-2)2-9
=(m-2+3)(m-2-3)
=(m+1)(m-5).
(2)∵a2+b2-4a+6b+18=(a-2)2+(b+
3)2+5,
∴当a=2,b=-3时,多项式a2+b2-4a+6b
+18有最小值5.
(3)∵a2-2ab+2b2-2a-4b+30
=a2-2ab+b2-2(a-b)+1+b2-6b+9+20
=(a-b-1)2+(b-3)2+20,
∴当a=4,b=3时,多项式a2-2ab+2b2-2a
-4b+30有最小值20.
答案:(1)(m+1)(m-5) (2)(3)见解析
第3讲 分式与根式
【题型衔接】
[跟踪训练]
1.解析:(1)原式=(x+2)(x+3).
故答案为2,3.
(2)原式=[
(x-2)(x+1)
(x-2)2 -
2(x+3)
(x-2)(x+3)
]·x-2
x
=(x+1x-2-
2
x-2
)·x-2
x
=x-1x-2
·x-2
x =
x-1
x .
(3) 原 式 = 1x(x+1) +
1
(x+1)(x+2)
+ 1(x+2)(x+3)
+ 1(x+3)(x+4)
=1x-
1
x+1+
1
x+1-
1
x+2+
1
x+2-
1
x+3+
1
x+3-
1
x+4
=1x-
1
x+4=
4
x(x+4).
2.解:4a-b+
a+b
ba-ab
+ a-b
ba-ab
= 4a-b+
2a
ba-ab
= 4(a-b)(a+b)
+ 2a
ab(b- a)
= 4 ab
ab(a-b)(a+b)
- 2a
(a+b)
ab(a+b)(a-b)
= -2
ab+b
=-2
(ab-b)
ab-b2
,
∵a=1,b=2,
∴原式=-2
(2-2)
2-4 =2-2.
·98·
参
考
答
案
3.解:(1)原式= a
a(a-b)
+ a
a(a+b)
= 1
a-b
+ 1
a+b
=
(a+b)+(a-b)
(a+b)(a-b)
=2aa-b.
(2)∵0<x<1,∴x-1x<0
,
∴ x2+1x2-2=
(x-1x
)2
=|x-1x|
=1x-x
=1-x
2
x .
【衔接自测训练】
1.C ∵x+1≥0且x≠0,
∴x≥-1且x≠0,故选C.
2.B (1a+
1
b
)2÷(1a2-
1
b2
)=
(a+b)2
a2b2 ÷
b2-a2
a2b2
=
(a+b)2
a2b2
· a
2b2
(b+a)(b-a)
=-a+ba-b
,
∵a2+b2=3ab,
∴(a+b)2=5ab,(a-b)2=ab,
∵a>b>0,
∴a+b= 5ab,a-b= ab,
∴-a+ba-b=-
5ab
ab
=- 5abab =- 5
,故
选B.
3.解:∵a= 1
2+1
= 2-1(2+1)(2-1)
=2-1,
∴ a
2-2a+1
a-1 -
a2+2a+1
a2+a =
(a-1)2
a-1
-
(a+1)2
a(a+1)
=a-1-1a
=2-1-1-(2+1)
=2-1-1-2-1
=-3.
4.解:∵ Mx+2+
N
x-2=
M(x-2)+N(x+2)
(x+2)(x-2)
= x-8(x+2)(x-2)
,
∴M(x-2)+N(x+2)=x-8,
∴(M+N)x-2M+2N=x-8,
∴
M+N=1
-2M+2N=-8 ,
解得:
M=52
N=-32
.
5.解:(1)4
5
= 45
5×5
=455 .
故答案为45
5 .
(2) 1
7+6
= 7-6(7+6)(7-6)
= 7-67-6
=7-6;
1
n+ n+1
= n+1- n(n+1+ n)(n+1- n)
= n+1- nn+1-n
= n+1- n.
(3) 1
1+2
+ 1
2+3
+ 1
3+4
+ … +
1
2
022+ 2
023
= 2-1+ 3- 2+ 4- 3… 2
023
- 2
022
= 2
023-1.
6.解:由题意得
x-27≥0
27-x≥0 ,
解得x=27,
则y=
1
3
,
∴xy=27×
1
3=9
,
∴xy的平方根是±9=±3.
·09·
初高中衔接教材
7.解析:(1)① aa2+1
不是根分式,
② 3
x+1
不是根分式,
③ a
2+3
2
是根分式.
(2)由题意得:x-1≥0且x-2≠0,
解得:x≥1且x≠2,
故x 的取值范围是:x≥1且x≠2.
(3)当M= x
2-6x+7
x-2
,N= 2x-1x-2
时,
①M2-N2=1,
(x
2-6x+7
x-2
)2-(2x-1x-2
)2=1,
x2-6x+7
(x-2)2 -
2x-1
(x-2)2=1
,
x2-8x+8
(x-2)2 =1
,
解得:x=1,
经检验,x=1是原方程的解;
②M2+N2=(x
2-6x+7
x-2
)2+(2x-1x-2
)2
=x
2-6x+7
(x-2)2 +
2x-1
(x-2)2
=x
2-4x+6
(x-2)2
=
(x-2)2+2
(x-2)2
=1+ 2(x-2)2
,
∵M2+N2 是一个整数,且x 为整数,
∴ 2(x-2)2
是一个整数,
∴x-2=±1,
解得:x=3或1,
经检验,x=1符合题意.
答案:(1)③ (2)x≥1且x≠2
(3)①见解析 ②1
8.解析:(1)∵当x>0时,1x
随着x 的增大而
减小,
∴随着x 的增大,1+1x
的值减小;
∵当x<0时,2x
随着x 的增大而减小,
∵x+2x =1+
2
x
,
∴随着x 的增大,x+2x
的值减小.
(2)∵3x+1x-1=
3(x-1)+4
x-1 =3+
4
x-1
,
∵当x>1时,4x-1
的值无限接近0,
∴3x+1x-1
的值无限接近3.
(3)∵2x-1x-3=
2(x-3)+5
x-3 =2+
5
x-3
,
又∵0<x<2,
∴-5< 5x-3<-
5
3
,
∴-3<2x-1x-3<
1
3.
答案:(1)减小 减小 (2)见解析
(3)-3<2x-1x-3<
1
3
第二章 方程与函数
第1讲 一元二次方程
【题型衔接】
[跟踪训练]
1.解:(1)证明:Δ=[-(k+2)]2-4×2k
=(k-2)2,
∵(k-2)2≥0,即Δ≥0,
∴无论k取任何实数值,方程总有实数根.
(2)∵等腰三角形一腰长为5,
∴另外一腰长度为5,
∴方程x2-(k+2)x+2k=0一个根为5,
∴25-5(k+2)+2k=0,
解得k=5,
∴方程为x2-(5+2)x+2×5=0,
∴(x-5)(x-2)=0,
解得x1=5,x2=2,
故△ABC 的周长=5+5+2=12.
·19·
参
考
答
案